普源DSA815频谱分析仪相位噪声测量技巧

相位噪声衡量晶振、锁相环和频率合成器的频谱纯度，也最容易测偏。普源 DSA815 覆盖 9 kHz 至 1.5 GHz，最小分辨率带宽 10 Hz，单边带相位噪声典型值优于 -80 dBc/Hz（偏移 10 kHz），显示平均噪声电平 -135 dBm/Hz，开启标配前置放大器可到 -155 dBm/Hz。用它做相噪摸底够用，前提是把下面几件事做对。

一、先确认仪器不是短板

DSA815 自身本振在 10 kHz 偏移处的相噪典型值约 -80 dBc/Hz。按业内常用的 10 dB 准则，被测源相噪优于 -90 dBc/Hz，测量结果才站得住；测低相噪 OCXO 时，读数里混进的其实是分析仪自己的噪声。偏离载波 1 kHz 以内的近端同样要谨慎，本振噪声叠加、中频滤波器选择性有限，只能定性参考，精确评估得靠鉴相法或互相关相噪分析仪。

二、连接与预热

开机预热 30 分钟以上，让内部 10 MHz 参考热稳定。被测源经衰减器接入射频输入，载波电平压在 -30 dBm 到 -10 dBm 最稳妥：过高会让前端混频器压缩，互调产物把近端噪声垫高；过低则噪声底抬升。电缆尽量短，接头用扳手拧紧。

三、参数设置

以 1 GHz 载波、10 kHz 偏移为例：中心频率 1 GHz，Span 取 20 至 50 kHz，RBW 用 10 至 100 Hz，VBW 取 RBW 的十分之一，参考电平比载波峰值高 5 至 10 dB。检波方式选电压平均或 RMS，避开峰值检波，后者对噪声的读数会偏高约 2.5 dB。不同偏移范围按表 1 切换。

表 1  不同偏移范围的参数设置建议

四、读数换算

先用普通标记读出载波峰值 Pc，再切到差值标记，移到目标偏移处读噪声功率 Pn，代入下式：

L(f) = Pn - Pc - 10lg(RBW/1 Hz)

DSA815 最小 RBW 为 10 Hz，不能用 1 Hz 直接扫描，归一化这一步必须做：RBW 取 10 Hz 减 10 dB，100 Hz 减 20 dB，1 kHz 减 30 dB。检波用电压平均或 RMS 时，滤波器等效噪声带宽带来的零点几 dB 偏差可以忽略；同一偏移处多读几个相邻点取平均，比单点读数更稳。

五、容易踩的坑

迹线抖动时别凭一次读数下结论，同一频点重复读五次以上取平均，或压低 VBW 平滑迹线，两三个 dB 的偏差很常见。

相位噪声在载波两侧近似对称，幅度噪声不对称。左右读数差得多，先查电源纹波和 AM 干扰。

远端相噪通常以 -20 dB/十倍频程的斜率下降，曲线出现台阶或上翘，多半是测量链路屏蔽、接地引入的干扰。

改动输入衰减或参考电平后重新读一遍，混频器工作点变了，结果也跟着变。

六、小结

DSA815 的定位是快速摸底和产线抽检，不是计量级相噪测试。把 RBW 归一化、检波方式、重复平均这三件事做对，读到的 dBc/Hz 就能当判断依据用。